Estudio de los efectos en el neurodesarrollo de productos a base de plantas (PBPs) consumidos por la población gestante y lactante usando el modelo del pez cebra

Abstract

[spa] A nivel mundial, el uso de productos a base de plantas (PBPs) entre las mujeres durante el embarazo y la lactancia se estima en un 60% en los países occidentales y 76% en países orientales, pero no hay datos sobre este tipo de consumo en la población catalana. En algunos entornos existe la creencia que los PBPs son más efectivos, accesibles, y seguros durante el embarazo que los medicamentos convencionales, y por ello se utilizan para tratar afecciones comunes del embarazo y mejorar el bienestar materno. Sin embargo, estas prácticas plantean ciertas preocupaciones debido a la limitada información científica sobre sus posibles efectos adversos en el desarrollo. Esta tesis fue planteada en tres estudios: en el estudio 1, evaluamos por primera vez la prevalencia de consumo de PBPs entre mujeres embarazadas (a partir de la semana 22) y lactantes (hasta 9 meses después del parto) en Cataluña, a través de entrevistas personales (N=102). Los resultados revelaron una alta prevalencia de uso de PBPs, ya que el 94% (96 de 102) de las entrevistadas reportó haberlos utilizado, y entre ellas, el 75% (72/96) indicó que el consumo fue por vía oral, dando lugar a un 70% de consumo de PBPs por vía oral considerando el total de las participantes. Los PBPs más consumidos incluyeron jengibre (para aliviar náuseas y molestias gástricas), manzanilla (para dolores varios y náuseas), tomillo (resfriados), rooibos (parte de la dieta y sustituto del café), arándano rojo (infección del tracto urinario) y hojas de frambueso (preparación para el parto). La principal forma de consumo fue en infusiones, seguida de cápsulas y comprimidos. Este estudio evidenció que no existe un perfil demográfico específico entre las consumidoras de PBPs, lo que sugiere que cualquier mujer embarazada o lactante podría ser una consumidora potencial. Además, se identificó una percepción generalizada entre las entrevistadas de que las mujeres embarazadas deberían preferir los remedios herbales sobre los medicamentos convencionales, una tendencia estadísticamente significativaEn el estudio 2, se evaluaron los efectos adversos en el neurodesarrollo de los PBPs más consumidos durante el embarazo y la lactancia en Cataluña usando el modelo de embrión de pez cebra. Se utilizaron el ensayo de toxicidad del desarrollo embrionario en pez cebra (ZEDTA) y pruebas de comportamiento, como el test de Transición Luz/Oscuridad (L/O) y de Respuesta evocada al tacto (TER). Los extractos de tomillo (Thext) y de hojas de frambueso (HFext) causaron efectos en el comportamiento de las larvas de pez cebra a concentraciones realistas tras el consumo de estos extractos Por otro lado, el extracto de jengibre (JIext) presentó efectos adversos a concentraciones superiores. Los extractos de jengibre decocción (JDext) y rooibos (Rbext) también mostraron ciertos efectos adversos, aunque no pueden considerarse potencialmente tóxicos, ya que requerirían dosis muy altas y no realistas para producirse. El extracto de manzanilla (MCext) no presentó efectos adversos a ninguna de las concentraciones evaluadas. En el estudio 3, se analizaron tres productos herbales comunes de la Medicina Tradicional China (MTC): TM (tubérculo de Gastrodia elata Blume), LGT (raíz y rizoma de Tripterygium wilfordii Hook.f), y té verde (hojas de Camellia sinensis K). TM no presentó potencial tóxico en el neurodesarrollo de los embriones. Sin embargo, LGT y sus principales compuestos bioactivos, triptolide y celastrol, ocasionaron alteraciones significativas en el comportamiento de las larvas. Por su parte, la exposición al EGCG, la principal catequina del té verde, también resultó en modificaciones conductuales tras la exposición durante el desarrollo. Más estudios son necesarios para evaluar la reversibilidad de los efectos observados. En esta tesis se propone la combinación del ensayo ZEDTA con el análisis de comportamiento L/O como una herramienta efectiva para estudiar la potencial neurotoxicidad durante el desarrollo de productos herbales.

[cat] A nivell mundial, l'ús de productes a base de plantes (PBPs) entre les dones durant l'embaràs i la lactància s'estima en un 60% als països occidentals i un 76% als països orientals, però no hi ha dades sobre aquest tipus de consum a la població catalana. En alguns entorns hi ha la creença que els PBPs són més efectius, accessibles i segurs durant l'embaràs que els medicaments convencionals, i per això s'utilitzen per tractar afeccions comunes de l'embaràs i millorar el benestar matern. Tanmateix, aquestes pràctiques plantegen algunes preocupacions a causa de la informació científica limitada sobre els possibles efectes adversos en el desenvolupament. Aquesta tesi es va plantejar en tres estudis: a l'estudi 1, es va avaluar per primera vegada la prevalença de consum de PBPs entre dones embarassades (a partir de la setmana 22) i lactants (fins a 9 mesos després del part) a Catalunya, a través d'entrevistes personals (N=102). Els resultats van revelar una alta prevalença d'ús de PBPs, ja que el 94% (96 de 102) de les entrevistades van reportar haver-los utilitzat, i entre elles, el 75% (72/96) van indicar que el consum era per via oral, donant lloc a un 70% de consum de PBPs per via oral considerant el total de les participants. Els PBPs més consumits van incloure gingebre (per alleujar nàusees i molèsties gàstriques), camamilla (per a diversos dolors i nàusees), farigola (refredats), rooibos (part de la dieta i substitut del cafè), nabiu vermell (infecció del tracte urinari) i fulles de gerd (preparació per al part). La principal forma de consum va ser en infusions, seguida de càpsules i comprimits. Aquest estudi va evidenciar que no existeix un perfil demogràfic específic entre les consumidores de PBPs, fet que suggereix que qualsevol dona embarassada o lactant podria ser una consumidora potencial. A més, es va identificar una percepció generalitzada entre les entrevistades que les dones embarassades haurien de preferir els remeis herbaris als medicaments convencionals, una tendència estadísticament significativa. A l'estudi 2, es van avaluar els efectes adversos en el neurodesenvolupament dels PBPs més consumits durant l'embaràs i la lactància a Catalunya utilitzant el model d'embrió de peix zebra. Es van utilitzar l'assaig de toxicitat del desenvolupament embrionari en peix zebra (ZEDTA) i proves de comportament, com el test de Transició Llum/Foscor (L/O) i de Resposta evocada al tacte (TER). Els extractes de farigola (Thext) i de fulles de gerd (HFext) van causar efectes en el comportament de les larves de peix zebra a concentracions realistes després del consum d'aquests extractes. Per altra banda, l'extracte de gingebre (JIext) va presentar efectes adversos a concentracions superiors. Els extractes de gingebre decocció (JDext) i rooibos (Rbext) també van mostrar certs efectes adversos, tot i que no es poden considerar potencialment tòxics, ja que requeririen dosis molt altes i no realistes per produir-se. L'extracte de camamilla (MCext) no va presentar efectes adversos a cap de les concentracions avaluades. En l'estudi 3, es van analitzar tres productes herbaris comuns de la Medicina Tradicional Xinesa (MTX): TM (tubercle de Gastrodia elata Blume), LGT (arrel i rizoma de Tripterygium wilfordii Hook.f), i te verd (fulles de Camellia sinensis K). TM no va presentar potencial tòxic en el neurodesenvolupament dels embrions. Tanmateix, LGT i els seus principals compostos bioactius, triptòlide i celastrol, van ocasionar alteracions significatives en el comportament de les larves. Per la seva banda, l'exposició a l'EGCG, la principal catequina del te verd, també va resultar en modificacions conductuals després de l'exposició durant el desenvolupament. Calen més estudis per avaluar la reversibilitat dels efectes observats. En aquesta tesi es proposa la combinació de l'assaig ZEDTA amb l'anàlisi de comportament L/O com una eina efectiva per estudiar la potencial neurotoxicitat durant el desenvolupament de productes herbaris.

[eng] Globally, the use of herbal products (HPs) among women during pregnancy and breastfeeding is estimated to be 60% in Western countries and 76% in Eastern countries, but there is no data on this type of consumption in the Catalan population. In some environments, there is a belief that HPs are more effective, accessible, and safer during pregnancy than conventional medicines, which is why they are used to treat common pregnancy-related conditions and improve maternal well-being. However, these practices raise concerns due to the limited scientific information on their potential adverse effects on development. This thesis was structured into three studies. In study 1, we assessed, for the first time, the prevalence of HP use among pregnant women (from week 22) and breastfeeding mothers (up to 9 months postpartum) in Catalonia, through personal interviews (N=102). The results revealed a high prevalence of HP use, with 94% (96 out of 102) of the participants reporting having used them. Of these, 75% (72/96) indicated that the consumption was oral, resulting in 70% oral consumption of HPs across all participants. The most commonly consumed HPs included ginger (for alleviating nausea and gastric discomfort), chamomile (for various pains and nausea), thyme (for colds), rooibos (as part of the diet and a coffee substitute), cranberry (for urinary tract infections), and raspberry leaves (for labour preparation). The primary form of consumption was infusions, followed by capsules and tablets. This study showed that there is no specific demographic profile among HP users, suggesting that any pregnant or breastfeeding woman could potentially be a consumer. Furthermore, a widespread perception was identified among the interviewees that pregnant women should prefer herbal remedies over conventional medicines, a statistically significant trend. In study 2, we evaluated the adverse effects on neurodevelopment of the most commonly consumed HPs during pregnancy and breastfeeding in Catalonia using the zebrafish embryo model. The Zebrafish Embryo Developmental Toxicity Assay (ZEDTA) and behavioural tests, such as the Light/Dark Transition (L/O) test and Touch-Evoked Response (TER), were used. Thyme extract (Thext) and raspberry leaf extract (HFext) caused behavioural effects in zebrafish larvae at realistic concentrations following consumption of these extracts. On the other hand, ginger extract (JIext) presented adverse effects at higher concentrations. Ginger decoction extract (JDext) and rooibos extract (Rbext) also showed some adverse effects, although they cannot be considered potentially toxic, as they would require very high and unrealistic doses to produce these effects. Chamomile extract (MCext) did not present any adverse effects at any of the evaluated concentrations. In study 3, three common herbal products from Traditional Chinese Medicine (TCM) were analysed: TM (tuber of Gastrodia elata Blume), LGT (root and rhizome of Tripterygium wilfordii Hook.f), and green tea (leaves of Camellia sinensis K). The results showed that TM did not present toxic potential in the neurodevelopment of embryos. However, LGT and its main bioactive compounds, triptolide and celastrol, caused significant behavioural alterations in the larvae. Exposure to EGCG, the main catechin in green tea, also resulted in behavioural modifications following developmental exposure. More studies are needed to evaluate the reversibility of the observed effects. This thesis proposes the combination of the ZEDTA assay with the L/O behavioural analysis as an effective tool to study the potential neurotoxicity during the development of HPs.